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自動車用光学部品の試作を実現するソリューション
の原型を製作するのは大変な作業です。光学部品-for-cars for most Rapid prototyping company, 最も難しい部分は、光学部品をどのように明確にするかです。 車は人々に大きな利便性をもたらし、毎年多くのブランドとモデルを繰り返してきました。 特にテスラなどの人気のある電気自動車は、近年有名な自動車ブランドになっています。 競争力を高めるために、車両のプロトタイプ開発の時間は短縮されていますが、それでも各部品の性能と相互作用を評価する時間は確保されるべきであり、それには命が含まれます。 たとえば、自動車の照明には、ヘッドライト、テールライト、フォグランプ、ターンシグナル、インテリアライト、リフレクター、光ガイド、バッフル、レンズが含まれます。 自動車用光学部品の試作ソリューションには、コンセプト デザインのレビューから光学システムの製造とテスト、シェルの試作から光学部品の組み立てまでの一連のプロセスが含まれます。
1.自動車用光学部品の試作開発段階。
エンジニアリングプロトタイプ。設計や試作段階では、最終製品の機能や外観を検証するために、多くの試作品を作成する必要があります。 その後、テールランプの明るさ、機能、およびその他の基本的な機能パラメータがテストされます。 通常、1 ～ 2 個の試作品が必要です。
設計検証プロトタイプ。車両照明プロトタイプの初期機能が承認されると、設計検証が開始されます。 この段階では、車の照明の幾何学的形状を最適化し、アセンブリを初めてチェックすることを目的としています。 一般に、最初のアセンブリでは、設計で修正する必要がある多くの問題が発生し、修正によって他の問題が発生する可能性があるため、新しい試作品を再製造して設計を再確認する必要があります。 これは反復プロセスです。 通常、この段階で作成されるプロトタイプは 20 個までです。 設計検証試験には、強度試験も含まれます。 車両照明やその他の試作品の場合、主にレンズに硬いものを投げて、大きな衝撃に耐えられるかどうかを確認する衝撃試験が含まれます。 テスト結果によると、一部の素材は、過酷な環境やメーカーのニーズによりよく適応するように変更できます。
検証試作品を製作。さまざまな要素のテストが完了した後、通常は最大 1000 個の製品である自動車用照明ランプの試作品を大量生産する最初の試みが行われます。 この段階は、生産を最適化するプロセスです。
2.ものづくりのソリューション。
通常、自動車用照明の開発のさまざまな段階で、さまざまな方法を使用してプロトタイプを製造します。
最初の段階では、 最終的な設計スキームがまだ決定されていないため、最も多くの反復が行われる可能性があります。 したがって、プロトタイプはできるだけ早く再製造する必要があり、それらは互いに完全に異なる可能性があります。 この段階での理想的なプロセスは、3D プリントである積層造形です。 これは、大量生産の準備をせずに複雑な自由形状の部品を製造する方法です。 このプロセスには、プラスチックを層ごとに焼結することが含まれます。 CAD パーツのモデル。
第2段階 数十個の部品が必要になるため、3D プリントはもはや実現できない可能性があります。 自動車の照明ランプは通常、透明なプラスチック (ポリカーボネートまたは PMMA) でできているため、ポリウレタンの型に流し込むことができます。 射出成形金型と比較して、ポリウレタン金型の製造速度は速く、コストは低くなります。 もちろん、主流の製法は CNC加工. 3 軸、4 軸、および 5 軸の CNC 機械加工サービスを購入すると、より高いミラー透明効果を実現できます。
第3ステージ 基本的に量産テストです。 したがって、射出成形は、高価な鋼またはアルミニウムの射出成形金型を製造するための主要な製造プロセスです。 良好なランプの透明性と表面仕上げを得るために、研削盤と研磨方法を使用できます。
3.自動車用光学部品の試作の難しさ
ライトガイドの製造。ライトガイドの製造は、試作加工の中で最も難しい部分です。 ライトガイドは、照明で重要な役割を果たすユニークな透明チューブです。 ライト ガイドの一端に光源を配置すると、光はガイド レールの表面で反射し、その軸方向に跳ね返るため、入射角が大きくなり、軸が明るくなります。 これにより、複雑な光の表現が実現でき、光がより明るく見えます。 透明原型と光学原型の加工材料は、主に透明アクリル（PMMA）とポリカーボネート（PC）を指し、クリアで透明な鏡面を実現します。
ライトガイドの製造には精密なプラスチック加工技術が必要です。 CNC 加工技術により、優れた表面品質が得られます。 光学部品の加工半径は R0.005 インチ (R0.125mm) を超えず、加工光学面公差は +/-0.001 インチ (+/-0.025mm) に達します。 3 軸、4 軸、さらには 5 軸の CNC フライス盤の最適な組み合わせの加工能力を組み合わせ、最新のダイヤモンド加工技術 (SPDM または SPDT) を採用し、5 軸のマイクロ フライス加工の能力に匹敵することができます。また、優れた光学品質を備えた一連のレンズとライト ガイド タイプを製造しています。
リフレクターの製造。精密な 5 軸 CNC 機械加工装置と高速切断技術を使用して、複雑な形状、改善された反射率、強化された照度と光範囲を備えたアルミニウム リフレクターを加工します。 一般に、アルミニウム 7075 または 7022 は R0.1 または R0.15 mm の光学面のミリング半径に使用され、露出した鋭いエッジは最大で R0.1 mm まで丸められます。 3回の0.05Dスキャンと粗さ測定を行い、研磨の最終的な粗さはRa（μm）0.05です。 すべてのプロセススキャンの表面精度公差は±XNUMXmm以内です。
切断および接着のソリューション。一部の非常に複雑なプロトタイプでは、5 軸フライス盤で加工できない場合、加工のために切断して接着する必要があります。 切断および接着ソリューションは、処理コストを節約し、処理の制約を解決できます。 適切な分割処理と優れた仕上げにより、表面の明らかな接着線を巧みに隠すことができます。 接合後に光学部品によって残された線は、分解溶液と継続的な微細加工によってのみカバーできます。
研磨。アクリル研磨は、すべての透明プラスチックの中で最高の透明度と透過率を実現するのに役立ちます。 CNCで加工されたPMMAは表面の仕上がりは良いものの、高精細化が難しく、特殊な技術による研磨が必要です。 アクリルは応力に敏感な素材であり、非常にもろいためです。 アクリルの手動研磨には、さまざまなレベルの研磨プロセスが必要です。 高度な研磨は、400 # または 600 # の研磨紙から始めて、最初に表面の工具の跡を取り除き、次に 800 # – 1000 # – 1500 # まで徐々に持ち上げ、最後に 2000 # の研磨紙を使用する必要があります。 研磨面は機械の筋や跡がなく、非常に滑らかです。 最後に、研磨ペーストを使用してプロセスを改良する必要があります。最終的な表面は非常に透明で、研磨跡や傷がありません。
ポリカーボネート (略して PC) はアクリルよりもはるかに強く、機械的特性が優れています。 その透明性はアクリル酸に劣るだけです。 通常、アクリルと同様の光学特性を得るために、研磨と蒸気研磨を使用します。 ポリカーボネートの研磨工程は、アクリルの手作業による研磨と同じです。 400#から2000#の研磨紙で表面を磨き、加工痕を取り除きます。 蒸気を密閉容器内でジクロロメタン中で沸騰させると、蒸気がポリカーボネートの表面に流れ、表面が透明になります。 研磨プロセスの後、部品を乾燥した環境に送って、ジクロロメタン (有毒) を蒸発させる必要があることに注意してください。
DDPROTOTYPE は、完全な車両照明プロトタイプの提供に重点を置いており、世界中の多くの有名な自動車メーカーやサプライヤーに専門的なプロトタイプ サービスを提供しています。 当社は、さまざまな自動車プロトタイプの開発と迅速な製造技術に焦点を当てており、CNC 加工、3D 印刷、真空鋳造、迅速なアルミニウム金型、少量バッチ射出成形、および板金加工を提供しています。 3 軸、4 軸、5 軸の CNC フライス盤の最適な組み合わせには、1 メートルを超えるストロークの工作機械が装備されており、透明なプラスチック部品を欠陥なく加工する知識があります。 効果的な分割および結合ソリューション、熟練した手動研磨技術、ダイヤモンド ツールの使用により最高の表面品質を達成でき、最小のツールを R0.1mm まで加工して、設計者の光学的詳細を完全に表現できます。
